9.1杠杆 同步视频课件-----2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下学期

2024鲁科版八下 9.1杠杆 机械 机械是人们生产生活中不可缺少的工具，它伴随着科学的进步而更新换代。 机械的使用可以追溯到人类的初始，那时人们就已经使用石斧、木棒等简单工具来帮助自己。古人曾用杠杆、滑轮、斜面等简单机械将巨大的建筑材料搬运到高处，建造出宏伟的建筑。 “给我一个支点，我可以撬动地球。”阿基米德的杠杆原理，实现了从经验到理论的飞跃，机械发展进入更加广阔的空间。 从撬棒到桔槔，从起重机到盾构机，人类将简单机械组合成复杂机械，各种现代机械正以强大的为量改变世界，造福人类。 问题导学 “四两拨千斤”真的可以实现吗? 为什么升旗时向下拉绳子，旗却向上运动? 为什么上山的公路通常修成“S”形? 两个人一前一后抬着质地均匀的重物上楼梯，哪个人用力更大? 一、杠杆 观察 观察的羊角锤、开瓶器、钓鱼竿，想想这些机械在使用时有什么共同特点。 杠杆 可以看到，这些机械工作时都会绕着一个点转动。一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。杠杆是最简单的机械之一 杠杆组成 为了解杠杆的工作原理，我们要熟悉几个关于杠杆的名词 支点:杠杆可以绕其转动的点(O点)动力:使杠杆转动的力(F)。 阻力:阻碍杠杆转动的力(F) 动力臂:从支点0到动力F作用线的距离(L)。 支点0 阻力臂 h动力臂h 阻力臂:从支点0到阻力F,作用线的距离(L)。 方法点拨 “硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”的含义是指不考虑发生形变的理想情况。杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础，前面学过的光线也是一种理想模型 二、杠杆的平衡条件 问题 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称之为杠杆平衡打杆的平衡状态是一种常见且重要的状态，在满足什么条件时杠杆才会平衡? 观察与实验 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时能在水平位置平衡。 在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时，杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受的重力的大小。把支点左侧钩码对杠杆施加的力记为动力尸，右侧钩码对杠杆施加的力记为阻力F，测出杠杆平衡时的动力臂L和阻力臂L。 改变钩码的个数和位置，参照上面的做法再做几次实验。去掉一侧钩码，改用弹簧测力计，竖直向上拉动弹簧测力计，当杠杆在水平位置平衡时，记录力和力臂的数值。将测得的数据填到自己设计的实验表格中。 解释交流 实验前要调节杠杆在水平位置平衡，分析这样做的理由。将弹簧测力计由竖直向上拉改为斜向上拉，当杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数是否与之前相同? 某同学通过实验数据得出杠杆平衡条件:F1+L1+=F2+L2。这个分析其原因。结论是否正确?说说你的看法。 实验结果 实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力 x动力臂=阻力 x 阻力臂 用公式表示为 F1L1=F2L2 这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理 三、杠杆的种类 问题 我们身边有很多杠杆。例如，称量物体质量的天平、撬物体的撬棒、划船用的船桨……这些杠杆各自的动力臂和阻力臂之间有什么关系? 等臂杠杆 等臂杠杆 天平的动力臂与阻力臂相等，这样的杠杆称为等臂杠杆。这类杠杆既不省力，也不省距离。 省力杠杆 省力杠杆 使用撬棒时，可以用较小的力撬动较重的物体，这类杠杆是省力杠杆它的动力臂比阻力臂长，使用时可以省力:但费距离。当阻力与阻力臂乘积不变时，增加动力臂可以减小动力的大小,古人说的“四两拨千斤”便是这个道理。 费力杠杆 费力杠杆 赛艇的船桨也是杠杆，它的动力臂比阻力臂短动力此阳力大，所以把它叫作费力杠杆。这类杠杆动力作用点移动的距离比网力作用点移动的距离小，虽然费力，却省了距离。 物理与历史 杠杆在我国古代的应用 杠杆在我国古代有许多巧妙的应用，图9-1-7是《天工开物》中的两幅图，描绘了古人应用杠杆劳作的情景。 踏碓(duì)古代的春米工具，由杵臼演变而来。用柱子架起一根木杆，杆的一端装一块石头，用脚连续踩踏另一端,石头跟着连续起落,从而去掉石臼中稻谷的皮 水碓 用于粮食加工、春碎香料等。借助水流驱动水轮，轮的轴上装有一排互相错开的拨板，用以拨动碓杆，使几个碓头相继春米或香料等 四、拓展提升 1 课堂导入 观察与思考 观察现象 观察下面图片，找出它们的共同点 甲.剪指甲刀 乙.剪子 丙.老虎钳 1 课堂导入 观察与思考 1.都是我们生活中常用的工具，我们称之为杠杆； 2.都有一个固定不动的点（称之为转轴），机械的其他部分绕转轴运动； 3.都存在两个力，力的作用点不同，力的方向不同。 2 学习目标 1.学会认识杠杆； 2.能从常见的工具中识别出杠杆； 3.理解杠杆的平衡条件及其杠杆的应用； 4.会画杠杆的示意图（动力与动力臂、阻力与阻力臂）； 5.能利用杠杆平衡条件进行简单计算。 3 课堂活动 1.杠杆 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒就是杠杆 (如右图)。 什么是杠杆 杠杆在我们生活中发挥了巨大作用。如搬运石头。 3 课堂活动 2.杠杆五要素 1.支点：绕着转动的固定点（O）； 2.动力：使杠杆转动的力（F1）； 3.阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）； 杠杆五要素 O F1 F2 4.动力臂：从支点到动力作用线的距离l1; l1 5.阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2; l2 3 课堂活动 3.杠杆平衡条件 杠杆平衡 杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡；如图。 提出问题 杠杆满足什么条件时才会平衡？ 3 课堂活动 3.杠杆平衡条件 杠杆平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公 式 F1L1=F2L2 随讲随练 若物体重60N，OA=40cm，OB=30cm，图中杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力F是多大？ 80N 3 课堂活动 课堂练习 C 1.下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（ ）。 A.启瓶器 B.切纸铡刀 C.食品夹 D.羊角锤 3 课堂活动 课堂练习 B 2.如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下 列说法正确的是（ ）。 A.沿F1方向的力最小； B.沿F2方向的力最小； C.沿F3方向的力最小； D.三个力的大小相等 F3 F1 F2 O L1 L3 L2 3 课堂活动 课堂练习 水平 3.小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。 （1）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。 （2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新平衡。 （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数为 。 右 2 竖直向上 2N 3 课堂活动 课堂练习 4.画出羊角锤起钉子时动力F1的力臂。 L1 5 课堂小结 杠杆 什么是杠杆 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒 杠杆平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂 杠杆分类 省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆 6 作业 1.下列关于杠杆的说法中正确的是（　　）。A．杠杆的力臂一定在杠杆上； B．支点到阻力作用线的距离就是阻力臂； C．支点到动力作用点的距离就是动力臂 ；D．力臂的长度不可能为零 2.下图所示的杠杆中，动力的力臂用表示，图中所画力臂正确的是( )。 6 作业 3.如图所示是撬石头的撬棒，它的支点是________点，动力是________，它是杠杆转动的力。阻力是________，它是________杠杆转动的力，动力臂是________，阻力臂是________。因为撬棒的动力臂________阻力臂，所以撬棒是________杠杆。 谢谢 $$